Placas-y-alambres-compuestos.docx

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE MORELOS ESCUELA DE ESTUDIOS SUPERIORES DE YECAPIXTLA

ING.ROBÓTICA Y SISTEMAS DE MANUFACTURA INDUSTRIAL 3° SEMESTRE ESTÁTICA

EXPOSICIÓN: “PLACAS Y ALAMBRES COMPUESTOS”

EQUIPO:

MATRÍCULA

*ANZUREZ MUÑOZ DANIELA

10001836

*BESAREZ CAMPOS NESTOR GIOVANNI

10001839

*SÁNCHEZ RAMOS ENRIQUE

10001861

*CORTES VAZQUEZ SAMIR

10001841

*ROJO RICARDO HERNANDEZ LUIS

10001859

DR. ÁNGEL TLATELPA BECERRO

23 DE NOVIEMBRE DEL 2018

PLACAS Y ALAMBRES COMPUESTOS En muchos casos, una placa plana puede dividirse en rectángulos, triángulos u otras de las formas comunes. La abscisa 𝑋 de su centro de gravedad 𝐺 puede determinarse a partir de las abscisas 𝑋1, 𝑥2, . . . , 𝑥„ de los centros de gravedad de las diferentes partes que constituyen la placa, expresando que el momento del peso de toda la placa con respecto al eje y es igual a la suma de los momentos de los pesos de las diferentes partes con respecto a ese mismo eje (figura 1). La ordenada Y del centro de gravedad de la placa se encuentra de una forma similar, igualando momentos con respecto al eje 𝑥. Así, se escribe ∑ 𝑀𝑌 X(W1, + W2 + + W J = 𝑋1 𝑊1 + 𝑋2 𝑊2 + ⋯ + 𝑋𝑛 𝑊𝑛 Ecuación 1 ∑ 𝑀𝑥 Y(W1, + W2 + + W J = 𝑌1 𝑊1 + 𝑌2 𝑊2 + ⋯ + 𝑌𝑛 𝑊𝑛 Ecuación 2

Figura 1: centro de gravedad de una placa compuesta ∑ 𝑀𝑌 ∶ X ∑ 𝑊 = ∑ 𝑋𝑊 Ecuación 3 ∑ 𝑀𝑥 ∶ y ∑ 𝑊 = ∑ 𝑦𝑊 Ecuación 4 Forma condensada 𝑋 ∑ 𝑊 = ∑ 𝑥𝑊 𝑌 ∑ 𝑊 = ∑ 𝑦𝑊 Ecuación 5 y 6 Estas ecuaciones se pueden resolver para las coordenadas X y Y del centro de gravedad de la placa.

Figura 2: centroide de un área compuesta

𝑄𝑌 = 𝑋 ∑ 𝐴 = ∑ 𝑥𝐴 𝑄𝑋 = 𝑌 ∑ 𝐴 = ∑ 𝑦𝐴 Ecuación 7y 8 Si la placa es homogénea y de espesor uniforme, el centro de gravedad coincide con el centroide 𝐶 de su área. La abscisa 𝑋 del centroide del área puede determinarse observando que el primer momento 𝑄𝑦 del área compuesta con respecto al eje y puede expresarse como el producto de 𝑋 con el área total y como la suma de los primeros momentos de las áreas elementales con respecto al eje y (figura 2). La ordenada 𝑌 del centroide se encuentra de forma similar, considerando El primer momento 𝑄𝑥 del área compuesta. Así, se tiene 𝑄𝑌 = 𝑋(𝐴1 + 𝐴2 + ⋯ 𝐴𝑛 ) = 𝑥1 𝐴1 + 𝑥2 𝐴2 + ⋯ 𝑥𝑛 𝐴𝑛 Ecuación 9

𝑄𝑥 = 𝑦(𝐴1 + 𝐴2 + ⋯ 𝐴𝑛 ) = 𝑦1 𝐴1 + 𝑦2 𝐴2 + ⋯ 𝑦𝑛 𝐴𝑛 Ecuación 10

O en forma condensada 𝑄𝑦 = 𝑋 ∑ 𝐴 = ∑ 𝑥𝐴 𝑄𝑋= 𝑌 ∑ 𝐴 = ∑ 𝑦𝐴 Ecuación 7y 8

Estas ecuaciones proporcionan los primeros momentos del área compuesta o pueden utilizarse para obtener las coordenadas 𝑋 𝑦 𝑌 de su centroide. Se debe tener cuidado de asignarle el signo apropiado al momento de cada área. Los primeros momentos de áreas, al igual que los momentos de las fuerzas, pueden ser positivos o negativos. Por ejemplo, un área cuyo centroide está localizado a la izquierda del eje y tendrá un primer momento negativo con respecto a dicho eje. Además al área de un agujero se le debe asignar un signo negativo (fıgura3). De manera similar, en muchos casos es posible

determinar el centro de gravedad de un alambre compuesto o el centroide de una línea compuesta dividiendo al alambre o a la línea en elementos más simples

Figura 3

Centroides de gravedad por integración Cuando el área está limitada por curvas analíticas, se pueden determinar por integración las coordenadas de su centroide. Esto se puede hacer al evaluar integrales dobles o una sola integral en la cual se use un elemento de área, rectangular delgado o con forma de pastel. Denotando por 𝑋𝑒𝑙 y 𝑌𝑒𝑙 las coordenadas del centroide del elemento 𝑑𝐴, se tiene 𝑄𝑦=

𝑥𝐴=

∫ 𝑥𝑒𝑙 𝑑𝐴

𝑄𝑥=

𝑦𝐴=

∫ 𝑌𝑒𝑙 𝑑𝐴

Ecuación 11 y 12

BIBLIOGRAFIA Ferdinand P. Beer, E. Russell Johnston. (1962). Mecanica vectorial para ingenieros estica. Corporativo Punta Santa Fe Prolongación Paseo de la Reforma 1015, Torre A Piso 17, Colonia Desarrollo Santa Fe Delegación Álvaro Obregón C.P. 01376, México, D.F. Miembro de la Cámara Nacional de la Industria Editorial Mexicana, Reg. Núm. 736: McGRAW-HILL/INTERAMERICANA EDITORES, S.A. DE C.V.A Subsidiary of The McGraw-Hill Companies, Inc.